本形式の改造種車となったのは、1923年（大正12年）から1925年（大正14年）にかけてイギリスから輸入された電気機関車群である。いずれもイングリッシュ・エレクトリック社（English Electric & Co.,/英国電気）で製造されたもので、具体的には先に挙げた4形式28両のうちの27両である。これらの英国電気製電気機関車は、同社のディック・カー(Dick Kerr)工場で製造されたことから、「ディッカー」あるいは「デッカー」と呼ばれた。また、その無骨な外観から鉄道ファンによって「クロコダイル（ワニ）」という愛称も与えられている。ED17形への改造は、3次にわたって実施された。英国電気が製造した本グループは、国有鉄道が導入した輸入電気機関車の最多数を占めていたが、故障の多発に悩まされた。特に「デッカー・システム」として知られる、電動カム軸式多段制御器をはじめとする電装品は、製造当時の段階では最新鋭の、言い換えれば使用実績の少ない未成熟なシステムであったため、その実用化には問題が大きかったようである。これらの不具合は、検修陣の努力により徐々に克服されていったが、太平洋戦争後に主幹制御器や電動機などの主要機器のほとんどは国産機器に交換され、面目を一新、1970年代まで使用された。最初に本形に改造されたのはED50形17両で、1930年から翌年にかけて電動機から動輪に動力を伝える歯車の歯数比を増大して、勾配の多い中央本線（新宿 - 甲府間）の電化開業用に転用したものである。この改造によりED50形は全車が本形式に編入され、ED17 1 - 17（番号はED50形時代を踏襲）となった。次いで1931年から1935年（昭和10年）にかけて、ED52形4両（3 - 6）が同様の改造を受け、ED18形（初代。ED18 3 - 6）となっている。次にED17形が増加するのは、太平洋戦争中の1943年（昭和18年）から1944年（昭和19年）にかけてである。軍需輸送の増加で貨物用電気機関車の増備が必要となったことに伴うもので、ED52形2両、ED51形3両が改造を受け、ED52形（1・2）がED17 22・23に、ED51形（1 - 3）がED17 24 - 26となっている。この間、23号機と25号機が、戦災により1946年（昭和21年）1月に廃車となっている。3次分となるのは、1949年（昭和24年）から1950年にかけて装備改造により編入したもので、ED18形（初代）3両、ED13形2両で、ED18 4 - 6がED17 19 - 21に、ED13 1・2がED17 27・28となっている。また、1954年（昭和29年）及び1955年（昭和30年）には、本形式が入線困難な支線区で使用するため、軸重軽減を目的として2軸台車をDD10形と同様に中間遊軸付きで軸配置A1Aのものへ新製交換する工事が実施され、該当車はED18形（2代）に改められている（ED17 17・16 → ED18 1・2）。
ED17形は、日本国有鉄道（国鉄）並びにその前身となる鉄道省が、1930年（昭和5年）から1950年（昭和25年）にかけて、旅客用電気機関車等の改造により製作した直流用電気機関車である。本項では、本形式の改造種車となったED13形、ED50形、ED51形及びED52形についても記述する。
1929年（昭和4年）5月、航空工学を学ぶために、横浜港から日本郵船の大洋丸で米国に留学した。出立に先立ち、たくさんの船をあちこちに浮かべた、波静かな横浜港の晴れた上空をゆるやかに飛ぶ爽快な夢を見た。2週間の船旅でサンフランシスコに上陸後、大学入学前に中古のフォード・モデルTを30ドルで買い、マウンテンビューからサンノゼにかけての広大な果樹園地帯で、ユニオン神学校に入学予定の、後に日本生産性本部会長になった郷司浩平、薬学生の丸山とともに、アプリコット（杏）やペア（洋梨）をもぐアルバイトをした。サンフランシスコから大陸横断鉄道でシカゴへ行き、9月からイリノイ大学の機械工学科で熱力学、機構学、熱原動機の実験等を学んだ。イリノイ大学は航空学科がなかったため、1年間学んだ後、1930年（昭和5年）9月にミシガン大学に転校することにした。入学前の8月にニューヨークでアルバイト中に虫垂炎になり、プリンストン大学の友人・岡田五作から、手術を受けた病院で見舞を受ける。ミシガン大学では航空力学、プロペラ理論、風洞実験、機体構造学、航空機及びプロペラの設計、理論空気力学を1ヶ年と夏季学校で学習した。航空学士の学位を得て卒業し、ニューヨーク大学のカレッジで、当時航空学会で有名だったクレーミン教授の許で学ぶため、1931年（昭和6年）の夏、ニューヨークに移った。宿舎は日本基督修道会で、日曜日には川俣牧師による礼拝が行われた。ここで7月に、コロンビア大学に入学予定の川西誠と出会った。川西とは親友となる。同年9月、ニューヨーク大学に入学した。ところが9月18日に満州事変が始まり、日本が満州に出兵すると日本の円が暴落して授業料が納められなくなり、移民官に連行されて当時移民局があったエリス島に抑留されたが、寄宿及びアルバイト先のドクター・ペティンゲルの夫人がエリス島に駆けつけ、係官を詰問して上條を連れ戻してくれた。ニューヨーク大学ではクレーミン教授とタイヒマン教授に航空学科の教育を受けた。クレーミン教授から、発煙装置を用いての流線観測を風洞を使って行う研究のテーマを与えられたが、卒業論文は時間切れで完成せず、後に三菱重工に入社してから、薄板構造の補強材強度に及ぼす影響を計算した論文をまとめて提出して、航空機技術者の資格を得た。1933年（昭和8年）2月にマサチューセッツ工科大学大学院の航空学科に入学し、幸運にも大学のドーミトリー（寄宿舎）に入ることができた。理論空気力学をスミス教授から、他に理論機体構造学、航空エンジン、機体計器等の講義を受けた。第一学期を終えた後、スミス教授から「飛行船メイコンの風洞模型を、NACA（アメリカ航空諮問委員会）が造って、風洞実験からバウンダリー・レーヤー（境界層）の厚さに計測し、その資料を用い、メイコンのバーチャルマスを算出する」というテーマを与えられ、論文はパスした。夏休み後に、ハーバード大学に入学した川西とボストン・シンフォニーホール近くのバタビア通りのアパートに移り住んだ。日曜日には、新島襄が同志社創立の基金を集めた教会として知られる、アムステルダム教会に通った。第二学期を終え、1934年（昭和9年）6月にMITで日本人初の航空学修士の学位を得た。7月から9月まで帰国の旅費稼ぎで働いた後、10月にニューヨーク港から貨物船の葛城丸に乗船し、パナマ運河を通りロサンゼルス経由で横浜港に上陸した。